Инспектирование ОРПД с учетом факторов риска: шесть главных вопросов

Вы узнаете, в чем проблемы регламентного обслуживания и инспекционного контроля ОРПД без учета его деградации и как эту проблему можно решить путем организации контроля технического состояния оборудования на основе риск-ориентированного подхода, а также как отечественные компании интегрируют в свою работу лучшие иностранные практики, выполняя при этом требования российского законодательства.

Оборудование в нефтегазовом комплексе можно условно разделить на статическое и динамическое.

Статическое оборудование обеспечивает стабильность технологического процесса и предназначено для переработки, транспортировки, хранения жидкостей, газов и других материалов. Это различные сосуды высокого давления, емкости, теплообменники, реакторы, трубопроводы, сборники — сепараторы, резервуары.

Динамическое оборудование — это технологические узлы, необходимые для перемещения жидкости и газов, такие как компрессоры, газодувки, нагнетатели, вентиляторы, насосы, турбодетандеры.

Обслуживание и планово-предупредительные ремонты ОРПД многими эксплуатирующими организациями проводятся в соответствии с регламентами, установленными эксплуатационной документацией (паспортами, руководствами по эксплуатации) и нормативными актами (федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности).

Но даже при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления в эксплуатации происходят отказы оборудования, обусловленные его деградацией — естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости.

Для каждого вида оборудования существуют свои методы контроля работоспособности.

Для динамического оборудования проводится вибрационный контроль. Мониторинг статического оборудования обычно ограничивается контролем технологических параметров (температуры, давления, скорости потока среды, редко — скорости коррозии). Статическое оборудование практически не охвачено средствами мониторинга с применением инструментальных методов неразрушающего контроля, что увеличивает риск непредвиденных отказов и аварий в период межремонтных интервалов.

В этом проблема регламентного обслуживания. Оно либо вообще не учитывает, либо не в полной мере учитывает механизмы деградации и размер последствий в случае отказа оборудования, а с ними и риски инцидентов и аварий на ОПО, которые способны нанести огромный ущерб организации, как и в экономическом, так и юридическом плане.

Так, ФНП НГП[1] обязывает контролировать утонения труб колтюбинговых установок в соответствии с техническими условиями и инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя (п. 1245). Это означает, что эксплуатирующая организация не обязана контролировать утонение всегда, а только в установленных случаях. Документ вообще не содержит понятия деградация.

Единственный нормативный акт в области промышленной безопасности, который содержит определение понятия «деградация оборудования», — это ФНП №410[2], которыми установлены требования к управлению ресурсом оборудования и трубопроводов атомных станций:

Но сфера регулирования этого документа не позволяет применять его нормы в нефтегазовой отрасли.

В международной практике в нефтегазовой отрасли проблема мониторинга за оборудованием с учетом рисков, которые несет в себе деградация, решена и оформлена стандартами рекомендуемой практики американского института нефти — API RP[3].

Согласно API 571 «Механизмы разрушения, влияющие на стационарное оборудование в нефтеперерабатывающей промышленности» деградация — это ухудшения характеристик оборудование, которое может привести к потере герметичности. Есть четыре основных механизма деградации:

• утонение (внутреннее и внешнее);

• коррозионное растрескивание под напряжением;

• металлургический и связанный с окружающей средой;

• механическое разрушение.

В статье мы рассмотрим лишь общие понятия и процедуры проведения инспектирования с учетом факторов риска (далее — ИУФР) и стандартов согласно:

• API RP 580 «Инспектирование с учетом факторов риска»;

• API RP 581 «Методика инспектирования с учетом факторов риска», эксплуатирующие».

Качество, полнота, методы и подход к исследованию оборудования каждая организация устанавливает самостоятельно в своих локальных актах.

В нормативных актах в области промышленной безопасности определение понятия «инспектирование» есть только в стандарте по требованиям к запорной арматуре морских трубопроводов[4]: инспектирование — оценка соответствия путем визуального контроля и, если необходимо, в сочетании с измерениями, а также испытанием.

Стандарты API определяют ИУРФ так: инспекция с учетом фактора риска (англ. Risk Based Inspection (RBI)) — это риск-ориентированный подход для расстановки приоритетов и планирования инспекций, применяемый в нефтегазовой промышленности, основанный на стандартах:

• API RP 580 «Инспектирование с учетом факторов риска»;

• API RP 581 «Методика инспектирования с учетом факторов риска».

Объекты, связанные с высокой вероятностью возникновения отказов и серьезными последствиями (т. е. высоким риском), имеют приоритет для проведения инспекции по сравнению с объектами, связанными с высокой вероятностью возникновения отказов, для которых отказ не будет иметь серьезных последствий. Эта стратегия предполагает рациональное распределение средств, выделенных на инспектирование.

Инспекции с учетом фактора риска позволяют идентифицировать, характеризовать, контролировать и измерять деградацию количественно. ИУФР не препятствуют деградации, но являются эффективным инструментом прогнозирования ее типа и скорости, что означает лучшую предсказуемость любого возможного отказа.

В самом широком смысле понятие риска определяется как вероятность наступления и выражается в виде следующего уравнения:

Риск = Вероятность / Последствия.

Инспекции позволяют снизить вероятность отказов, а значит, снизить риск. В ходе ИУФР определяют, какой инцидент может произойти (последствие) в случае отказа оборудования и насколько вероятно (вероятность), что инцидент может произойти.

ИУФР представляет собой процесс оценки и управления рисками при потере герметичности работающего под давлением оборудования из-за коррозии, ухудшения металлургических и механических свойств (коррозия, эрозия, ползучесть).

Цели ИУФР:

• повышение результативности управления рисками;

• обеспечение целостного, взаимообусловленного подхода для понимания и управления рисками;

• переход от календарного инспектирования, при котором в наименьшей степени соблюдаются правила, нормативы и стандарты проведения инспекций;

• применение стратегии выполнения необходимых действий для обеспечения целостности и повышения надежности предприятия посредством планирования и проведения инспекций по мере необходимости;

• обеспечение экономической выгоды при проведении меньшего количества инспекций, при меньшем количестве остановок в работе или более коротком времени простоя;

• уменьшение риска отказов;

• повышение технической готовности оборудования и сокращение незапланированных простоев;

• сокращение затрат на ненужные инспекции и обслуживание без ущерба безопасности или надежности;

• обеспечение гибкой методики с целью постоянного улучшения и соответствия постоянно изменяющимся условиям;

• обеспечение четкого определения техники и методик инспектирования на основе полного понимания потенциальных видов отказов.

Для оценки рисков в ИУФР используется один из трех подходов:

• качественный;

• количественный;

• полуколичественный

В нашей организации используется полуколичественный подход. Он сочетает в себе элементы качественного и количественного подходов, направлен на получение основных преимуществ двух этих подходов (например, скорости качественного и строгости количественного подхода). Для этого подхода необходима большая часть данных, используемых в количественном подходе, но в меньших деталях. Кроме того, модели могут быть не такими точными по сравнению с теми, которые используются для количественного подхода. Результаты обычно приводятся в категориях последствий и вероятностей, а не показателя риска. Однако числовые значения могут сопровождать каждую категорию для обеспечения оценки риска и применения соответствующих критериев приемлемости риска.

Обратите внимание!

Организации, эксплуатирующие ОРПД, должны и могут сами определить, каким подходом они будут пользоваться при оценке риска (качественный, количественный, полуколичественный).

Правила промышленной безопасности прямо указывают на необходимость оценки вероятности и последствий отказа на объектах:

• нефтепереработки:

• СПГ:

Для всех остальных производств методику ИУФР можно провести через обоснование промышленной безопасности, которое с 01.09.2024 можно разработать при подготовке документации на техническое перевооружение[5].

ИУФР подходит для мониторинга за состоянием сосудов, работающих под избыточным давлением, и технологических трубопроводов. Это следующее статическое оборудование:

• сосуды под давлением (все компоненты, находящиеся под давлением);

• технологические трубопроводы (трубы и компоненты трубопроводов);

• технологические резервуары;

• подогреватели (компоненты под давлением);

• теплообменники (корпуса, днища, распределительные камеры и трубные пучки).